EP1769997A2 - Eisenbahnwarneinrichtung, Sender für Eisenbahnfahrzeuge und Empfänger zur Warnung vor sich nähernden Eisenbahnfahrzeugen - Google Patents

Eisenbahnwarneinrichtung, Sender für Eisenbahnfahrzeuge und Empfänger zur Warnung vor sich nähernden Eisenbahnfahrzeugen Download PDF

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EP1769997A2
EP1769997A2 EP06020200A EP06020200A EP1769997A2 EP 1769997 A2 EP1769997 A2 EP 1769997A2 EP 06020200 A EP06020200 A EP 06020200A EP 06020200 A EP06020200 A EP 06020200A EP 1769997 A2 EP1769997 A2 EP 1769997A2
Authority
EP
European Patent Office
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warning
signal
railway
warning signal
approach
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06020200A
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English (en)
French (fr)
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EP1769997A3 (de
Inventor
Katrin Hartwig
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Original Assignee
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
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Publication date
Application filed by Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV filed Critical Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Publication of EP1769997A2 publication Critical patent/EP1769997A2/de
Publication of EP1769997A3 publication Critical patent/EP1769997A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L29/00—Safety means for rail/road crossing traffic
    • B61L29/24—Means for warning road traffic that a gate is closed or closing, or that rail traffic is approaching, e.g. for visible or audible warning
    • B61L29/246—Signals or brake- or lighting devices mounted on the road vehicle and controlled from the vehicle or train
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L2205/00—Communication or navigation systems for railway traffic
    • B61L2205/04—Satellite based navigation systems, e.g. global positioning system [GPS]

Definitions

  • the invention relates to a railway warning device for warning road users before the approach of railway vehicles to hazard zones with built-in railway vehicles respectively proximity signaling devices having a data radio unit for sending a proximity warning signal via radio directly or indirectly to other road users, and with warning signal devices for installation in vehicles of other road users a data radio unit for receiving proximity warning signals.
  • the invention further relates to an approach signal device and a warning signal device for this purpose.
  • railroad crossings as intersections between railway lines and roadways have a high risk potential. They are currently protected by optical and acoustic signals as well as by barrier systems. Specially secured level crossings are checked for obstacles to avoid collisions and only released for the train if there are no obstacles located on the railroad crossing. However, this is not the case at all secured level crossings.
  • Object of the present invention is therefore to provide an improved railway warning device, with a simple and inexpensive way without interference with the control technology of the railway network, a warning of road users from hazards in hazardous zones by approaching railway vehicles is made possible.
  • the proximity signal devices have access to a current location position of the railway vehicle and a list of location positions of hazardous zones and has a signal control unit to function of the position of the next listed in the list hazard zone repeatedly sending a proximity warning signal to the radio station and having the warning signal devices in the vehicle-mounted state access the current location of the respective vehicle to receive the proximity warning signal upon receipt of the proximity warning signal in response to the current location of the vehicle and the location of the vehicle Hazard zone to generate a warning signal.
  • the uni-directional emission of an approach warning signal from the railway vehicle as a broadcasting signal when approaching a hazardous zone, such as a railroad crossing has the advantage that can be done without interference with control and control systems of the railway network in a simple way warning of equipped with warning signal devices road users.
  • the transmission of the approach warning signal is carried out as a function of the distance between the current location position of the railway vehicle and the position of the next listed in a list hazard zone, so that of the other road users in a simple way a possible collision on the relevant Hazardous zone can be estimated.
  • the proximity warning signal here denotes a current potential risk of collision.
  • the generation of a warning signal by the warning signal device is not carried out in coordination with the approach signal device in the railway vehicle, but self-sufficient on the basis of the current position of the vehicle and the position of the respective hazard zone.
  • a current proximity warning signal should be constantly transmitted repeatedly.
  • a traffic signal center which transmits current approach warning signals as part of broadcast signals comparable to known TMC traffic reports in the traffic message channel analog broadcast signals or preferably in the TPEG protocol (Transport Protocol Experts Group) of a digital broadcast signal in the DAB (Digital Audio Broadcast) standard.
  • TPEG protocol Transport Protocol Experts Group
  • DAB Digital Audio Broadcast
  • the spatial position of the hazardous zone can be transmitted, for example, as hazard zone identification in the proximity warning signal.
  • hazard zone identification in the proximity warning signal.
  • only one hazard zone identification in the proximity warning signal is transmitted to the road users.
  • On the basis of a digital map can then be read from the warning signal device from the hazard zone identification, the associated location position.
  • these location locations may be uniquely identifiable in the WGS 84 coordinate system.
  • the approach signal device and / or the warning signal device is preferably connectable to a satellite positioning module for determining the current position of the associated vehicle.
  • the satellite positioning module can be completely or partially self-contained or integrated in the corresponding signaling device.
  • the minimum distance between the railway vehicle and hazard zone, upon reaching the approach warning signal is emitted, for example, can be entered by the driver in the approach signal device. It can also be variably calculated based on control parameters. Such control parameters can, for. As the speed of the railway vehicle and the weather. The speed of the railway vehicle and the minimum distance to be set results in a time until the hazardous zone is reached. From the weather, braking distances can be derived for typical vehicles. The longest assumed braking distance determines the minimum warning time, which in turn determines the minimum distance with a factor.
  • a railway warning device 1 which is constructed as a system of a plurality of approach signal devices 2 and warning signal devices 3.
  • the approach signal devices 2 are here installed in railway vehicles. The degree of expansion can be increased gradually, without affecting the functionality of the system itself.
  • the approach signal devices 2 can be connected to satellite positioning modules 4, which are often already present in railway vehicles, for determining the current spatial position of the railway vehicle.
  • satellite positioning module 4 can be completely or partially integrated into the approach signal device 2.
  • a signal control unit 5 of the proximity signal device 2 is stored with data memory 6 in which a digital map with hazardous zones.
  • hazard zones can be, for example, railroad crossings, which are identified with identifiers and location positions, for example in WGS 85 coordinates.
  • the transmission of an approach warning signal via a data radio module 7 of the proximity signal device 2 is triggered by the control unit 5 when a predetermined minimum distance is reached.
  • This proximity alert signal is unidirectional directly to the environment of the railway vehicle or transmitted for indirect distribution to a traffic control center (V).
  • the warning signal devices 3 which can be installed in motor vehicles of other road users have a data radio unit 8 tuned to the transmission frequency of the radio data modules 7 of the approach signal devices 2 or to the reception of proximity warning signals for directly receiving the proximity warning signals in the vicinity of the hazardous zone or for indirect reception.
  • the traffic control center (V) causes a transmission of the current proximity warning signals in the TPEG protocol of a DAB broadcast signal.
  • the warning signal devices 3 also have a control unit 9, which is connected to the data radio unit 8 and an internal or external satellite positioning module 10 for determining the current position of the motor vehicle. From the current spatial position and an identifier sent in the proximity warning signal of the hazardous zone is then determined in the control unit 9 of the warning signal device 3, whether a hazard exists. Then an audible or visual warning signal is output and possibly even actively intervened in the vehicle control.
  • the current spatial position of the hazard zone can be transmitted as part of the approach warning signal from the approach signal devices 2. But it is also conceivable that the warning signal devices 3 have access to data storage 11, in which also identifiers of hazardous zones, such. B. are stored only local positions. This can be realized, for example, in conjunction with a conventional navigation system. For this case, it is only necessary that the request warning signal transmits a unique identifier of the hazardous zone, such as a railroad crossing.
  • the approach warning signal transmits both a spatial position of the hazardous zone and another identifier and the warning signal devices 3 optionally evaluate one of these information or redundancy both information.
  • FIG. 2 shows a sketch of a railway train 12 which moves on a railway track 13 in the direction of a railroad crossing 14.
  • the railroad crossing 14 forms an intersection with a road 15, on which motor vehicles 16 approach the railroad crossing 14.
  • the signal control unit 5 of the approach signal devices 2 determines the distance to the next railroad crossing 14, that is to the next hazardous zone. This is done, for example, by means of position determination and comparison with a digital map on which the position or positions of hazardous zones are stored.
  • the signal control unit 5 of the approach signal devices 2 starts from the maximum necessary braking distance. It is assumed that the brakes of a motor vehicle 16 are working properly and the tires of the motor vehicle 16 of the season is appropriate. In addition to cars and buses and trucks and motorized two-wheelers should be included in the consideration, so that the warning signal device 3 can also be implemented in these vehicles.
  • the control unit 9 of the warning signal devices 3 in the motor vehicles also determines the spatial position of the motor vehicle.
  • the received identification of the level crossing 14 is to be compared with the distance ahead of the motor vehicle 16. If the level crossing 14 in the probable route of the motor vehicle, it is checked by the control unit 9 of the warning signal device 3, if the vehicle speed of the motor vehicle of the situation that a train 12 approaches the level crossing 14, and the distance of the motor vehicle 16 to the danger point is appropriate. When the speed is excessive for the situation, the control unit 9 of the warning signal device 3 generates a warning signal which indicates to the driver both visually and acoustically the potential danger at the level crossing 14. For the output of the warning signal or complete or partial realization of the warning signal device 3, a possibly existing navigation system or car radio can be used.
  • the warning signal only becomes active when the motor vehicle 16 approaches the level crossing 14 at a speed inadequate for the situation, that is to say when comfortable braking, as expected by an attentive, responsible driver, is no longer possible.
  • the driver can then initiate emergency braking in good time, but is not unnecessarily irritated or even annoyed by the acoustic message.
  • warning signal device 3 has an optionally usable interface for connecting navigation devices for data exchange or is integrated in such a navigation device.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

Es ist eine Eisenbahnwameinrichtung (1) zur Warnung von Verkehrsteilnehmern vor der Annäherung von Eisenbahnfahrzeugen (12) an Gefährdungszonen mit in Eisenbahnfahrzeuge (12) jeweils einbaubaren Annäherungssignalgeräten (2), die eine Datenfunkeinheit (7) zur Aussendung eines Annäherungswarnsignals über Funk direkt oder indirekt an andere Verkehrsteilnehmer aufweisen, und mit Warnsignalgeräten (3) zum Einbau in Fahrzeuge anderer Verkehrsteilnehmer mit einer Datenfunkeinheit zum Empfangen von Annäherungswarnsignalen beschrieben. Die Annäherungssignalgeräte (2) haben einen Zugriff auf eine aktuelle Ortsposition des Eisenbahnfahrzeuges (12) und eine Liste mit Ortspositionen von Gefährdungszonen und weist eine Signalsteuerungseinheit auf, um in Abhängigkeit von der Ortsposition der nächsten in der Liste verzeichneten Gefährdungszone ein Annäherungswarnsignal mit der Datenfunkeinheit (7) auszusenden. Die Wamsignalgeräte (3) haben im in ein Fahrzeug (16) eingebauten Zustand einen Zugriff auf die aktuelle Ortsposition des jeweiligen Fahrzeuges (16), um nach Empfang des Annährungswamsignals in Abhängigkeit von der aktuellen Ortsposition des Fahrzeuges (16) und der Ortsposition der das Annäherungswarnsignal betreffenden Gefährdungszone ein Wamsignal zu generieren.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Eisenbahnwarneinrichtung zur Warnung von Verkehrsteilnehmern vor der Annäherung von Eisenbahnfahrzeugen an Gefährdungszonen mit in Eisenbahnfahrzeuge jeweils eingebauten Annäherungssignalgeräten, die eine Datenfunkeinheit zur Aussendung eines Annäherungswarnsignals über Funk direkt oder indirekt an andere Verkehrsteilnehmer aufweisen, und mit Warnsignalgeräten zum Einbau in Fahrzeuge anderer Verkehrsteilnehmer mit einer Datenfunkeinheit zum Empfangen von Annäherungswarnsignalen.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Annäherungssignalgerät sowie ein Warnsignalgerät hierzu.
  • Insbesondere Bahnübergänge als Kreuzungspunkte zwischen Eisenbahnstrecken und Straßenwegen haben ein hohes Gefährdungspotential. Sie sind derzeit durch optische und akustische Signale sowie mit Hilfe von Schrankenanlagen gesichert. Besonders gesicherte Bahnübergänge werden zur Kollisionsvermeidung auf Hindernisse geprüft und nur dann für den Eisenbahnzug freigegeben, wenn sich keine Hindernisse auf dem Bahnübergang befinden. Dies ist jedoch nicht an allen gesicherten Bahnübergängen der Fall.
  • Neben den technisch gesicherten Bahnübergängen gibt es auch ungesicherte Bahnübergänge, an denen die Züge ein akustisches Signal geben und der querende Verkehr selbst prüfen muss, ob sich ein Zug nähert.
  • Aus der EP 0 976 640 B1 ist ein Kollisionsschutzsystem für Bahnübergänge bekannt, bei dem mit Hilfe von Kameras überprüft wird, ob der Bahnübergang frei ist. Zudem sind Schrankenanlagen mit in der Mitte der Fahrbahn verlaufenden Hindemissen zur Trennung der Fahrbahn vorgesehen, um zu verhindern, dass der Bahnübergang zickzackförmig überquert wird.
  • Aus der DE 197 51 468 A1 ist zudem ein Sicherungssystem für Bahnübergänge bekannt, bei dem ein sich annähernder Eisenbahnzug per Funk seine Annäherung an eine Schrankenanlage sendet, um diese zeitoptimiert so kurz wie möglich zu schließen.
  • In Fabian Graefe: "Entwicklung und Erprobung eines Kommunikationssystems für ein autarkes Bahnübergangssicherungssystem". Diplomarbeit, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institut für Verkehrsführung und Fahrzeugsteuerung, August 2002 ist eine Machbarkeitsuntersuchung der bidirektionalen ad hoc-Kommunikation mit verschiedenen Funkübertragungssystemen zwischen Schienen- und Straßenfahrzeugen offenbart. Annäherungssignalgeräte in Eisenbahnfahrzeuge kommunizieren hierbei mit Warnsignalgeräten in Kraftfahrzeugen, um bei Annäherung an einen Bahnübergang, für den eine Überquerung absehbar war, das Nahen eines mit dem System ausgestatteten Zuges zu erkennen. Mögliche Kollisionssituationen bedingt durch den Stillstand eines Automobils im Gefahrenbereich eines Bahnübergangs werden zudem erkannt und an beide Signalgeräte im Eisenbahnfahrzeug und Kraftfahrzeug übermittelt. Die bidirektionale Kommunikation erfordert nachteilig einen Eingriff in die Kommunikations- und Sicherheitsstruktur des Eisenbahnsystems.
  • Die Sicherung von bislang technisch nicht gesicherten Bahnübergängen mit Signal- und Schrankenanlagen ist sehr kostenintensiv. Die Kosten sind dabei unabhängig von der Auslastung der Strecke. Vielmehr sind die Kosten von der Anzahl der Bahnübergänge abhängig.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine verbesserte Eisenbahnwarneinrichtung zu schaffen, mit der auf einfache und kostengünstige Weise ohne Eingriff in die Leit- und Steuerungstechnik des Eisenbahnnetzes eine Warnung von Verkehrsteilnehmern vor Gefahren in Gefährdungszonen durch sich annähernde Eisenbahnfahrzeuge ermöglicht wird.
  • Die Aufgabe wird mit der Eisenbahnwarneinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Annäherungssignalgeräte einen Zugriff auf eine aktuelle Ortsposition des Eisenbahnfahrzeugs und eine Liste mit Ortspositionen von Gefährdungszonen hat und eine Signalsteuerungseinheit aufweist, um in Abhängigkeit von der Ortsposition der nächsten in der Liste verzeichneten Gefährdungszone ein Annäherungswarnsignal ständig wiederholend mit der Datenfunkeinheit auszusenden, und das die Warnsignalgeräte im in ein Fahrzeug eingebauten Zustand einen Zugriff auf die aktuelle Ortsposition des jeweiligen Fahrzeugs haben, um nach Empfang des Annährungswarnsignals in Abhängigkeit von der aktuellen Ortsposition des Fahrzeuges und der Ortsposition der das Annäherungswarnsignal betreffenden Gefährdungszone ein Warnsignal zu generieren.
  • Die uni-direktionale Aussendung eines Annäherungswarnsignals vom Eisenbahnfahrzeug als Rundfunksignal bei Annäherung an eine Gefährdungszone, beispielsweise einen Bahnübergang hat den Vorteil, dass ohne Eingriff in leit- und steuerungstechnischen Systeme des Eisenbahnnetzes auf einfache Weise eine Warnung von mit Warnsignalgeräten ausgerüsteten Verkehrsteilnehmern erfolgen kann. Die Aussendung des Annäherungswarnsignals erfolgt dabei in Abhängigkeit von der Entfernung zwischen aktueller Ortsposition des Eisenbahnfahrzeugs und der Ortsposition der nächsten in einer Liste verzeichneten Gefährdungszone, so dass von den anderen Verkehrsteilnehmern auf einfache Weise eine mögliche Kollision an der betreffenden Gefährdungszone abgeschätzt werden kann. Das Annäherungswarnsignal bezeichnet hierbei eine aktuelle potentielle Kollisionsgefahr.
  • Die Generierung eines Warnsignals durch das Warnsignalgerät erfolgt dabei nicht in Abstimmung mit dem Annäherungssignalgerät in dem Eisenbahnfahrzeug, sondern autark auf der Basis der aktuellen Ortsposition des Fahrzeuges und der Ortsposition der betreffenden Gefährdungszone.
  • Für die direkte Übertragung der Annährungswarnsignale an die Warnsignalgeräte sollte ein aktuelles Annährungswarnsignal ständig wiederholt ausgesendet werden.
  • Besonders vorteilhaft ist jedoch die Übertragung der Annährungswarnsignale an eine Verkehrssignalzentrale, die eine Aussendung aktueller Annährungswarnsignale als Teil von Rundfunksignalen vergleichbar mit bekannten TMC-Verkehrsmeldungen im Traffic-Message-Channel analoger Rundfunksignale oder bevorzugt im TPEG-Protokoll (Transport Protocol Experts Group) eines digitalen Rundfunksignals im DAB-Standard (Digital Audio Broadcast) veranlasst.
  • Die Ortsposition der Gefährdungszone kann beispielsweise als Gefährdungszonenidentifikation im Annäherungswarnsignal übertragen werden. Es ist aber auch denkbar, dass lediglich eine Gefährdungszonenidentifikation im Annäherungswarnsignal an die Verkehrsteilnehmer übertragen wird. Auf der Basis einer digitalen Karte kann dann von dem Warnsignalgerät aus der Gefährdungszonenidentifikation die zugehörige Ortsposition ausgelesen werden.
  • Diese Ortspositionen können beispielsweise eindeutig identifizierbar im WGS 84-Koordinatensystem angegeben sein.
  • Das Annäherungssignalgerät und/oder das Warnsignalgerät ist vorzugsweise mit einem Satellitenortungsmodul zur Bestimmung der aktuellen Ortsposition des zugeordneten Fahrzeuges verbindbar. Dabei kann das Satellitenortungsmodul ganz oder teilweise autark oder in das entsprechende Signalgerät integriert sein.
  • Der Mindestabstand zwischen Eisenbahnfahrzeug und Gefährdungszone, bei dessen Erreichen das Annäherungswarnsignal ausgestrahlt wird, kann beispielsweise vom Triebfahrzeugführer in das Annäherungssignalgerät eingegeben werden. Es kann auch anhand von Steuerungsparametem variabel berechnet werden. Solche Steuerungsparameter können z. B. die Geschwindigkeit des Eisenbahnfahrzeugs und die Witterung sein. Aus der Geschwindigkeit des Eisenbahnfahrzeugs und dem einzustellenden Mindestabstand ergibt sich eine Zeit bis zum Erreichen der Gefährdungszone. Aus der Witterung können für typische Fahrzeuge Bremswege abgeleitet werden. Der hierbei längste angenommene Bremsweg bestimmt dabei die Mindestzeit zur Vorwarnung, die wiederum ggf. mit einem Faktor den Mindestabstand festlegt.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1 -
    Blockdiagramme einer Eisenbahnwarneinrichtung mit Annäherungssignalgerät und Warnsignalgerät;
    Figur 2 -
    Skizze eines sich an einen Bahnübergang annähernden Eisenbahnzuges und Rundfunkübertragung eines Annäherungswarnsignals an andere Verkehrsteilnehmer.
  • Die Figur 1 lässt eine Eisenbahnwarneinrichtung 1 erkennen, die als System aus einer Vielzahl von Annäherungssignalgeräten 2 und Warnsignalgeräten 3 aufgebaut ist. Die Annäherungssignalgeräte 2 sind hierbei in Eisenbahnfahrzeuge eingebaut. Der Ausbaugrad kann dabei nach und nach gesteigert werden, ohne die Funktionsfähigkeit des Systems an sich zu beeinträchtigen.
  • Die Annäherungssignalgeräte 2 sind mit oftmals bereits in Eisenbahnfahrzeugen vorhandenen Satellitenortungsmodulen 4 zur Bestimmung der aktuellen Ortsposition des Eisenbahnfahrzeuges verbindbar. Optional kann ein solches Satellitenortungsmodul 4 ganz oder teilweise in das Annäherungssignalgerät 2 integriert sein.
  • Eine Signalsteuerungseinheit 5 des Annäherungssignalgerätes 2 ist mit Datenspeicher 6 in dem eine digitale Karte mit Gefährdungszonen abgelegt ist. Diese Gefährdungszonen können beispielsweise Bahnübergänge sein, die mit Kennungen und Ortspositionen beispielsweise in WGS 85-Koordinaten identifiziert werden.
  • In Abhängigkeit von der aktuellen Ortsposition des Eisenbahnfahrzeuges und der nächsten im Datenspeicher 6 abgelegten Gefährdungszone wird bei Erreichen eines vorgegebenen Mindestabstands von der Steuerungseinheit 5 die Aussendung eines Annäherungswarnsignals über ein Datenfunkmodul 7 des Annäherungssignalgerätes 2 ausgelöst. Dieses Annäherungswarnsignal wird unidirektional direkt an die Umgebung des Eisenbahnfahrzeuges abgegeben oder zur indirekten Verbreitung an eine Verkehrszentrale (V) übertragen.
  • Die in Kraftfahrzeuge anderer Verkehrsteilnehmer einbaubaren Warnsignalgeräte 3 haben eine auf die Sendefrequenz der Datenfunkmodule 7 der Annäherungssignalgeräte 2 oder auf den Empfang von Annährungswarnsignale enthaltene Rundfunksignale abgestimmte Datenfunkeinheit 8 zum direkten Empfangen der Annäherungswarnsignale in der Umgebung der Gefährdungszone oder zum indirekten Empfang. Für den indirekten Empfang veranlasst die Verkehrsmeldezentrale (V) eine Übertragung der aktuellen Annährungswarnsignale im TPEG-Protokoll eines DAB-Rundfunksignals.
  • Die Warnsignalgeräte 3 haben zudem ebenfalls eine Steuerungseinheit 9, die mit der Datenfunkeinheit 8 und einem internen oder externen Satellitenortungsmodul 10 zur Bestimmung der aktuellen Ortsposition des Kraftfahrzeuges verbunden ist. Aus der aktuellen Ortsposition und einer im Annäherungswarnsignal mitgesendeten Kennung der Gefährdungszone wird dann in der Steuerungseinheit 9 des Warnsignalgerätes 3 ermittelt, ob eine Gefährdung vorliegt. Dann wird ein akustisches oder optisches Warnsignal ausgegeben und ggf. sogar aktiv in die Fahrzeugsteuerung eingegriffen.
  • Die aktuelle Ortsposition der Gefährdungszone kann als Teil des Annäherungswarnsignals von den Annäherungssignalgeräten 2 übertragen werden. Es ist aber auch denkbar, dass die Warnsignalgeräte 3 einen Zugriff auf Datenspeicher 11 haben, in dem ebenfalls Kennungen von Gefährdungszonen, wie z. B. lediglich Ortspositionen abgelegt sind. Dies kann beispielsweise in Verbindung mit einem herkömmlichen Navigationssystem realisiert werden. Für diesen Fall ist es lediglich erforderlich, dass das Anforderungswarnsignal eine eindeutige Kennung der Gefährdungszone, beispielsweise eines Bahnübergangs überträgt.
  • Um unterschiedliche Ausbaustufen realisieren zu können, ist es denkbar, dass das Annäherungswarnsignal sowohl eine Ortsposition der Gefährdungszone, als auch eine weitere Kennung überträgt und die Warnsignalgeräte 3 optional eine dieser Informationen oder zur Redundanz beide Informationen auswerten.
  • Die Figur 2 lässt eine Skizze eines Eisenbahnzuges 12 erkennen, der sich auf einer Eisenbahnstrecke 13 in Richtung eines Bahnüberganges 14 bewegt. Der Bahnübergang 14 bildet eine Kreuzung zu einer Straße 15, auf der sich Kraftfahrzeuge 16 dem Bahnübergang 14 nähern.
  • In dem Eisenbahnzug 12 ist ein oben beschriebenes Annährungssignalgerät 2 und in Kraftfahrzeuge 16 das oben beschriebene Warnsignalgerät 3 eingebaut.
  • Für die Warnung der Kraftfahrzeugführer vor dem herannahenden Eisenbahnzug 12 an den Bahnübergang 14 ermittelt die Signalsteuerungseinheit 5 der Annäherungssignalgeräte 2 die Distanz zum nächsten Bahnübergang 14, das heißt zur nächsten Gefährdungszone. Dies erfolgt beispielsweise mittels Positionsbestimmung und Vergleich mit einer digitalen Karte, auf der die Position bzw. Lagen von Gefährdungszonen hinterlegt sind.
  • Nach Erreichen eines Mindestabstandes dZug vor der Gefährdungszone, das heißt dem Bahnübergang 14, innerhalb dem das Annährungssignalgerät 2 die kontinuierliche Aussendung des Annäherungswarnsignals unidirektional als Rundfunksignal veranlasst, ist abhängig von der Geschwindigkeit des Eisenbahnzuges 12 und des Bremsweges dKfz, den ein Kraftfahrzeug benötigt, um von der maximal zulässigen Geschwindigkeit bis zum Stillstand zu kommen.
  • Da der Bremsweg auch vom Fahrzeugtyp, von der Beschaffenheit der Fahrbahnoberfläche und evtl. Belag mit beispielsweise Eis oder Laub beeinflusst wird, geht die Signalsteuerungseinheit 5 der Annäherungssignalgeräte 2 von dem maximalen notwendigen Bremsweg aus. Dabei wird voraussetzt, dass die Bremsen eines Kraftfahrzeugs 16 ordnungsgemäß funktionieren und die Bereifung des Kraftfahrzeugs 16 der Jahreszeit angemessen ist. In die Betrachtung sollten neben Pkw auch Busse und Lkw und motorisierte Zweiräder einbezogen werden, damit das Warnsignalgerät 3 auch in diesen Fahrzeugen implementierbar ist.
  • Bei der Ermittlung des Mindestabstandes dzug wird auch die Zeit zur Verarbeitung des Signals und die so genannte "Schrecksekunde" sowie eine eventuelle (informelle) optische Anzeige der potenziellen Gefahr, noch bevor eine Notbremsung notwenig ist, berücksichtigt. Damit ist auch schon bei größerer Distanz zum Bahnübergang 14 vom Fahrer erkennbar, dass sich ein Eisenbahnzug 12 nähert. Bei unbeschrankten und defekten Bahnübergängen kann dies lebensrettend sein. Auch werden nachfolgende Fahrzeuge von einer plötzlichen Bremsung des vorausfahrenden Fahrzeugs nicht überrascht, was wiederum die Zahl der Auffahrunfälle vor Bahnübergängen 14 verringern kann. Von der Steuerungseinheit 9 der Warnsignalgeräte 3 in den Kraftfahrzeugen wird ebenfalls die Ortsposition des Kraftfahrzeugs ermittelt. Beim Empfang des Annäherungswarnsignals von einem Annäherungssignalgerät 2 des Eisenbahnzuges 12 ist die empfangene Identifikation des Bahnübergangs 14 mit der dem Kraftfahrzeug 16 voraus liegenden Strecke zu vergleichen. Liegt der Bahnübergang 14 im voraussichtlichen Fahrweg des Kraftfahrzeuges, so wird von der Steuerungseinheit 9 des Warnsignalgerätes 3 geprüft, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges der Situation, dass sich ein Eisenbahnzug 12 dem Bahnübergang 14 nähert, und der Entfernung des Kraftfahrzeuges 16 zum Gefahrenpunkt angemessen ist. Bei für die Situation überhöhter Geschwindigkeit wird von der Steuerungseinheit 9 des Warnsignalgerätes 3 ein Warnsignal generiert, dass den Fahrer sowohl optisch als auch akustisch die potenzielle Gefahr am Bahnübergang 14 anzeigt. Für die Ausgabe des Warnsignals oder vollständiger oder teilweisen Realisierung des Warnsignalgerätes 3 kann ein eventuell vorhandenes Navigationssystem oder Autoradio genutzt werden.
  • Das Warnsignal wird allerdings nur dann aktiv, wenn sich das Kraftfahrzeug 16 mit einer der Situation unangemessenen Geschwindigkeit dem Bahnübergang 14 nähert, das heißt, wenn eine komfortable Bremsung, wie sie von einem aufmerksamen, verantwortungsbewussten Fahrer erwartet wird, nicht mehr möglich ist. Der Fahrer kann dann im Notfall noch rechtzeitig eine Notbremsung einleiten, wird aber von der akustischen Meldung nicht unnötig irritiert oder gar belästigt.
  • Um eine unnötige Belästigung des Fahrers zu vermeiden, ist es zudem vorteilhaft, auch den Straßenverlauf und ein eventuelles Betätigen des Fahrtrichtungsanzeigers oder einer Lenkradeinschlag auszuwerten. Verläuft die Straße parallel zu den Bahngleisen und wird die in Richtung der Bahngleise weder der Blinker betätigt, noch das Lenkrad eingeschlagen, kann auf eine Warnung verzichtet werden. Gleiches gilt, wenn auf den Bahnsteig zugefahren wird und es noch ein Möglichkeit zum Abbiegen gibt, die vom Fahrer gewählt wird. Optional kann auch eine eventuell in ein Navigationssystem eingegebene Route in Betracht gezogen werden.
  • Daher ist es sehr vorteilhaft, wenn das Warnsignalgerät 3 eine optional nutzbare Schnittstelle zum Anschluss von Navigationsgeräten für den Datenaustausch hat oder in ein solches Navigationsgerät integriert ist.

Claims (17)

  1. Eisenbahnwarneinrichtung (1) zur Warnung von Verkehrsteilnehmern vor der Annäherung von Eisenbahnfahrzeugen (12) an Gefährdungszonen mit in Eisenbahnfahrzeuge (12) jeweils einbaubaren Annäherungssignalgeräten (2), die eine Datenfunkeinheit (7) zur Aussendung eines Annäherungswarnsignals über Funk direkt oder indirekt an andere Verkehrsteilnehmer aufweisen, und mit Warnsignalgeräten (3) zum Einbau in Fahrzeuge (16) anderer Verkehrsteilnehmer mit einer Datenfunkeinheit (8) zum Empfangen von Annäherungswarnsignalen, dadurch gekennzeichnet, dass die Annäherungssignalgeräte (2) einen Zugriff auf eine aktuelle Ortsposition des Eisenbahnfahrzeuges (12) und eine Liste mit Ortspositionen von Gefährdungszonen hat und eine Signalsteuerungseinheit (5) aufweist, um in Abhängigkeit von der Ortsposition der nächsten in der Liste verzeichneten Gefährdungszone ein Annäherungswarnsignal mit der Datenfunkeinheit (7) auszusenden, und dass die Warnsignalgeräte (3) im in ein Fahrzeug (16) eingebauten Zustand einen Zugriff auf die aktuelle Ortsposition des jeweiligen Fahrzeuges (16) haben, um nach Empfang des Warnsignals in Abhängigkeit von der aktuellen Ortsposition des Fahrzeuges (16) und der Ortsposition der das Annäherungswarnsignal betreffenden Gefährdungszone ein Warnsignal zu generieren.
  2. Eisenbahnwarneinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Annährungssignalgeräte (2) zum ständigen wiederholenden Aussenden von Annährungswarnsignalen für den direkten Empfang durch Warnsignalgeräte (3) eingerichtet sind.
  3. Eisenbahnwarneinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Annährungssignalgeräte (2) zur Übertragung von Annährungswarnsignalen an eine Verkehrsmeldezentrale (V) eingerichtet sind und die Verkehrsmeldezentrale (V) zur Rundfunkübertragung aktueller empfangener Annährungswarnsignale als Teil eines Rundfunksignals an Warnsignalgeräte (3) vorgesehen ist.
  4. Eisenbahnwarneinrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Annährungswarnsignale als Teil eines TPEG-Protokolls (Transport Portocol Experts Group) eines digitalen Rundfunksignals übertragen werden und die Warnsignalgeräte (3) zur Extraktion der Annährungswarnsignale aus dem TPEG-Protokoll eingerichtet sind.
  5. Eisenbahnwarneinrichtung (1) nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Annäherungswarnsignal die Ortsposition der zugehörigen Gefährdungszone als Gefährdungszonenidentifikation enthält.
  6. Eisenbahnwarneinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Annäherungssignalgerät (2) und/oder Warnsignalgerät (3) mit einem Satellitenortungsmodul (4,10) zur Bestimmung der aktuellen Ortsposition des zugeordneten Fahrzeuges verbindbar ist.
  7. Eisenbahnwarneinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalsteuerungseinheit (5) des Annäherungssignalgerätes (2) und/oder die Signalsteuerungseinheit (8) des Warnsignalgerätes (3) mit einem eine digitale Karte enthaltendem Datenspeicher (6, 11) verbunden ist und die digitale Karte Kennnummern und Ortsposition von Gefährdungszonen insbesondere von Bahnübergängen beinhaltet.
  8. Eisenbahnwarneinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Annäherungssignalgeräte (2) zur Festlegung des Mindestabstandes von einer Gefährdungszone in Abhängigkeit von der Witterung und einem hieraus ermittelten maximalen Bremsweg eines angenommenen Fahrzeugs eingerichtet sind.
  9. Annäherungssignalgerät (2) zum Einbau in Eisenbahnfahrzeuge (12) für die Eisenbahnwarneinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Datenfunkeinheit (7) zur Aussendung eines Annäherungswarnsignals über Funk direkt oder indirekt an andere Verkehrsteilnehmer, dadurch gekennzeichnet, dass das Annäherungssignalgerät (2) einen Zugriff auf eine aktuelle Ortsposition des Eisenbahnfahrzeugs (12) und eine Liste mit Ortspositionen von Gefährdungszonen hat und eine Signalsteuerungseinheit (5) aufweist, um in Abhängigkeit von der Ortsposition der nächsten in der Liste verzeichneten Gefährdungszone ein Annäherungswarnsignal mit der Datenfunkeinheit (8) auszusenden.
  10. Annährungssignalgerät (2) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenfunkeinheit (7) zur direkten oder indirekten über eine Verkehrsmeldezentrale (V) erfolgenden Übertragung des Annährungswarnsignals an eine Verkehrsmeldezentrale eingerichtet ist.
  11. Annäherungssignalgerät (2) nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch ein Satellitenortungsmodul (4) zur Bestimmung der aktuellen Ortsposition des Eisenbahnfahrzeuges (12).
  12. Annäherungssignalgerät nach einem der Ansprüche 9 bis 11, gekennzeichnet durch einen eine digitale Karte enthaltenden Datenspeicher (6), der mit der Signalsteuerungseinheit (5) verbunden ist, wobei die digitale Karte Kennnummern und Ortspositionen von Gefährdungszonen, insbesondere von Bahnübergängen beinhaltet.
  13. Annäherungssignalgerät (2) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalsteuerungseinheit (5) zur Festlegung des Mindestabstandes von einer Gefährdungszone in Abhängigkeit von der Witterung und einem hieraus ermittelten maximalen Bremsweg eines angenommen Fahrzeugs eingerichtet ist.
  14. Warnsignalgerät (3) zum Einbau in Fahrzeuge (16) mit einer Datenfunkeinheit (8) zum Empfangen von Annäherungswarnsignalen für die Eisenbahnwareneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Warnsignalgerät (3) im in ein Fahrzeug (16) eingebauten Zustand einen Zugriff auf die aktuelle Ortsposition des Kraftfahrzeuges (16) hat, um nach Empfang des Warnsignals in Abhängigkeit von der aktuellen Ortsposition des Fahrzeuges (16) und der Ortsposition der das Annäherungswarnsignal betreffenden Gefährdungszone ein Warnsignal zu generieren.
  15. Warnsignalgerät (3) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Warnsignalgerät (3) mit einem Satellitenortungsmodul (10) zur Bestimmung der aktuellen Ortsposition des Fahrzeuges (16) verbindbar ist.
  16. Warnsignalgerät (3) nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Warnsignalgerät (3) Datenspeicher (11) zum Abspeichern einer digitalen Karte hat, wobei die die digitale Karte Kennnummern und Ortsposition von Gefährdungszonen, insbesondere von Bahnübergängen beinhaltet.
  17. Warnsignalgerät (3) nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Warnsignalgerät (3) eine Navigationseinrichtung zur Routenführung mit Warnsignalfunktion ist.
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